Слайд 1Этапы выделения чистых культур. Идентификация микроорганизмов
СПбГУ 2015г.
к.б.н. Орлова О.Г.
Слайд 2РАЗМНОЖЕНИЕ БАКТЕРИЙ НА ЖИДКИХ И ПЛОТНЫХ ПИТАТЕЛЬНЫХ СРЕДАХ.
ФАЗЫ РАЗВИТИЯ БАКТЕРИАЛЬНОЙ ПОПУЛЯЦИИ
Размножение
бактерий определяется временем генерации, т. е. периодом, в течение которого осуществляется деление клетки.
Продолжительность генерации зависит от вида бактерий, возраста, популяции, состава питательной среды, температуры и других факторов.
В оптимальных условиях время генерации у разных бактерий колеблется довольно в широких пределах: от 20 мин у кишечной палочки до 14 ч у микобактерий туберкулеза, в связи с чем, их колонии образуются через 18—20 ч, либо через 3—5 нед. соответственно.
Слайд 3Кривая роста микроорганизмов
Время культивирования
Слайд 4Особенности микробного роста
на жидких питательных средах
1. Рост бактерий с равномерным
помутнением среды.
2. Придонный рост бактерий, характеризующийся образованием осадка на дне пробирки с жидкой питательной средой.
3. Пристеночный рост бактерий, выражающийся в образовании рыхлых хлопьев, прикрепленных к внутренней поверхности стенок сосуда.
4. Поверхностный рост бактерий, характеризующийся появлением на поверхности жидкой питательной среды пленки.
Слайд 5Этапы выделения чистой культуры микроорганизмов
I этап (нативный материал)
Микроскопия (ориентировочное представление
о микрофлоре).
Посев на плотные питательные среды (получение колоний).
II этап (изолированные колонии)
Изучение колоний (культуральные свойства бактерий).
Микроскопическое изучение микроорганизмов в окрашенном мазке
(морфологические свойства бактерий).
Посев на скошенный питательный агар для выделения чистой культуры.
III этап (чистая культура)
Определение культуральных, морфологических, биохимических
и других свойств для идентификации культуры бактерий
Слайд 6Выделение чистой культуры
Культуральные свойства:
Характеристика колоний микроорганизма
Слайд 7Морфологическое и структурное разнообразие колоний
1 — формы выпуклости колоний над поверхностью
питательной среды; 2 — очертания колоний; 3 — характер края колоний; 4 — внутренняя структура колоний.
Слайд 8Форма колоний:
а – круглая; б – круглая с фестончатым краем;
в –
круглая с валиком по краю; г; д – ризоидная; е – с ризоидным краем;
ж –амебовидная; з – нитевидная; и – складчатая; к – неправильная;
л – концентрическая; м – сложная
Слайд 9Профиль колоний
а – изогнутый;
б – кратерообразный;
в – бугристый;
г
– врастающий в агар;
д – плоский;
е –выпуклый;
ж – каплевидный;
з - конусовидный
Слайд 10Край колоний
а - гладкий;
б – волнистый;
в – зубчатый;
г –
лопастный;
д – неправильный;
е – реснитчатый;
ж – нитчатый;
з – ворсинчатый;
и - ветвистый
Слайд 11Пигменты бактерий
Колонии многих бактерий могут быть ярко окрашены, что связано с
выделением окрашивающего вещества в среду либо окраской самих бактерий. Среди пигментов преобладают жёлтые, оранжевые и красные каротиноидные пигменты.
Пигменты бактерий — вторичные метаболиты, то есть они не являются веществами, обязательно присутствующими у всех бактерий. Например, даже внутри одного вида Serratia marcescens есть пигментообразующие и беспигментные штаммы.
Способность к пигментообразованию выражена у видов Sarcina, Micrococcus, Staphylococcus, Corynebacterium, Mycobacterium, Nocardia и др. Этот признак генетически детерминирован, поэтому его используют в качестве дифференцирующего критерия.
Пигменты: 1.участвуют в метаболизме бактерий, 2.повышают их устойчивость к химическим веществам, 3. защищают бактерии от действия видимого света и УФ-лучей. Мутанты, лишённые способности к пигментообразованию, быстро погибают на свету. Искусственно окрашенные бактерии (например, метиленовым синим) также проявляют повышенную лабильность к инсоляции. Бактерицидное действие солнечного света проявляется в присутствии кислорода и обусловлено фотоокислением. При этом клеточные пигменты (флавины и цитохромы) действуют как катализаторы.
Каротиноиды ингибируют этот процесс. У некоторых бактерий образование пигментов происходит только на свету.
Многие пигменты проявляют антибиотические свойства. Между пигментацией и образованием вторичных метаболитов существует такая тесная корреляция, что при наличии пигментов можно с большой долей вероятности ожидать образования антибиотиков и других БАВ.
Слайд 13Биохимические признаки (свойства) бактерий
определяются набором ферментов, присущих определенному роду, виду, варианту
микроорганизмов
Выявляют посевами на дифференциально-диагностические среды
Слайд 14Ферменты бактерий
Энзимы – специфические белки, которые катализируют химические реакции.
Классификация
ферментов бактерий:
По типу катализируемой реакции – оксиредуктазы, лиазы, трасферазы, гидролазы и т.д.
По локализации – эндоферменты – катализируют реакции внутри клетки. Экзоферменты – выделяются из бактериальной клетки, катализируют расщепление
Генетический контроль образования – конститутивные (в течение всего жизненного цикла, не влияет наличие субстрата), индуцибильные – они образуются в ответ на наличие субстрата
По субстрату – протеолитические – расщепляют белки, сахаролитические – расщепляют углеводы, липолитические – расщепляющие жиры.
Слайд 15Протеазы
расщепляют белки до аминокислот, мочевины, индола, сероводорода, аммиака. По выделению этих
продуктов на средах с белком выявляют наличие протеаз.
Среды:
С желатином, разжижение среды
На свернутой сыворотке по ее разжижению
На молоке по его просветлению
Казеин – будет разрушаться, белок свертываться.
На МПБ по выделению газа индола и сероводорода, которые выявляют с помощью индикаторных бумажек
Слайд 16Протеолитические свойства микроорганизмов
1 - формы разжижения желатина; II - определение сероводорода;
III - определение индола: 1 - отрицательный результат; 2 - положительный результат
Слайд 17Бумажные индикаторные системы
представляют собой полоски или диски хроматографической бумаги, пропитанные
соответствующими субстратами и индикаторами и покрытые для стабилизации пленкообразующим полимером — водным раствором поливинилового спирта.
Слайд 18Сахаролитические ферменты
расщепляющие углеводы
Эти ферменты расщепляют углеводы до альдегидов, кислот, углекислого
газа и H2.
Для их определения используют МПБ или МПА, к которым добавляют индикатор кислотообразования + углевод + поплавок для газообразования.
Пример - среды Гисса. Если свет среды меняется, выделяется газ, значит идет расщепление углеводов (моносахара).
На этом принципе создаются панели, планшеты, бумажные индикаторные системы и приборы для учета ферментативной активности.
Слайд 20Липолитические ферменты
– липазы – выявляют на ЖСА – желточно- солевой
агар, который содержит желток, разрушение липидов желтка сопровождается помутнением среды
Слайд 21Комплексная система идентификации бактерий
Микробиологический анализатор Multiskan FC
Позволяет
идентифицировать более 500 видов микроорганизмов и патогенных грибов.
Система микробиологической диагностики включает оценку данных, полученных в результате проведения исследований по идентификации микроорганизмов и определении их антибиотикочувствительности in vitro, и коррекцию их на основании сведений о природной устойчивости или чувствительности отдельных микроорганизмов или их групп, о распространении среди них приобретенной резистентности, а также сведений о корреляции данных по чувствительности, полученных in vivo, клинической эффективности антибактериальных препаратов.
Слайд 23Бактериофаги
Лизогения - ДНК фага включается в кольцевую хромосому бактериальной клетки. Во
время деления клетки профаг (интегрированная ДНК фага) реплицируется в составе клеточного генома и переходит в следующие поколения бактерий. Бактериальная культура, инфицированная умеренным фагом, сохраняет жизнеспособность и становится лизогенной
Лизогенная (фаговая) конверсия - процесс изменения свойств бактерии, под действием дополнительного набора генов, внесенных профагом в клетку, с приобретением ею токсигенных свойств (например, появление способности к образованию экзотоксина у возбудителей ботулизма, дифтерии и т.д.).
Вирулентные фаги-
Прогрессивная инфекция
Умеренные фаги-
Лизогенная инфекция
Слайд 24ФАГОИДЕНТИФИКАЦИЯ БАКТЕРИЙ ПО МЕТОДУ ОТТО (МЕТОД СТЕКАЮЩЕЙ КАПЛИ)
На чашку с
МПА шпателем выполняется посев суточной бульонной выделенной культуры бактерий. Затем наносят каплю известного бактериофага и, наклонив чашку, дают капле несколько растечься по поверхности питательной среды. Через сутки наблюдают полную задержку роста в месте внесения диагностического фага.
Слайд 25ФАГОИДЕНТИФИКАЦИЯ БАКТЕРИЙ ПО МЕТОДУ ФЮРТА
В расплавленный и остуженный МПА (45-500С)
добавляют определенный бактериофаг и выливают в чашку Петри. Чашка с полученным агаром делится на несколько секторов, в каждый из которых засеваются неизвестные культуры, выделенные от больных. Там, где культура соответствует бактериофагу, наблюдается отсутствие роста (лизис) бактерий.
Слайд 26ФАГОТИПИРОВАНИЕ БАКТЕРИЙ ПО МЕТОДУ ФИШЕРА
Испытуемую суточную бульонную культуру засевают на МПА,
затем условно делят чашку на квадраты. В каждый квадрат наносят по одной капле различных фагов. После суточной инкубации в термостате отмечают квадраты, в которых отмечается лизис бактерий. Фаготип бактериальной культуры определяется типом лизирующего ее фага.
Слайд 27Титрование в жидкой среде по Аппельману
Литическое действие бактериофагов (справа –
положительный результат)
Слайд 28ТИТРОВАНИЕ БАКТЕРИОФАГА ПО МЕТОДУ ГРАЦИА
Ряд последовательных разведений фага по 1,0 мл
смешивают в пробирке с 0,5 мл бактериальной культуры и добавляют в эту же пробирку расплавленный МПА. Все содержимое выливают в чашку с МПА. Дают застыть верхнему тонкому слою и ставят в термостат. При встрече фага с бактерией, происходит лизис последней и образуется негативная колония фага. Такие негативные колонии затем подсчитывают для определения титра. Титром фага называют количество фаговых частиц в 1 мл препарата фага.
Слайд 29Применение бактериофагов в диагностике и медицине
Фаги выпускают в жидком виде (ампулы
и флаконы), лиофильно высушенными, в таблетках и свечах. Таблетки фагов, предназначенные для применения через рот, покрыты кислотоустойчивой оболочкой, защищающей фаги от действия соляной кислоты желудочного сока.
Препараты бактериофага составлены из вирулентных бактериофагов широкого спектра действия, активных против антибиотикорезистентных бактерий. Перед применением необходимо определить фагочувствительность возбудителя инфекции.
Все препараты фагов подлежат обязательному контролю на отсутствие посторонней флоры, безвредность и активность (титр), который осуществляется на выпускающем их производстве. Выборочный контроль производят в Государственном НИИ стандартизации и контроля медицинских биологических препаратов им. Л. А. Тарасевича. Выпускаемый фаг снабжен этикеткой, на которой указано: учреждение, его выпускающее, название фага, серия, номер контроля и срок годности. Каждая упаковка снабжена наставлением по применению и хранению фага.
Слайд 30Бактериофаг дизентерийный поливалентный
Иммунопрепарат (г.Уфа) (Россия)
Бактериофаг клебсиелл пневмонии
Микроген НПО ФГУП (Биомед НПО
(г.Пермь)) (Россия)
Бактериофаг коли жидкий
Биомед (г.Пермь) (Россия)
Бактериофаг колипротейный жидкий
ИмБио-Нижегородское ГП по произ.бакпреп (Россия)
Бактериофаг сальмонеллезный
ИмБио-Нижегородское ГП по произ.бакпреп (Россия)
Бактериофаг синегнойный жидкий
Биомед (г.Пермь) (Россия)
Бактериофаг стафилококковый жидкий
Микроген НПО (Россия)
Бактериофаг стрептококковый жидкий
Микроген НПО ФГУП (Биомед НПО (г.Пермь)) (Россия)